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假如步行梯履带的转动是光速，那么在步行梯上行走的人的速度是不是就超过光速了？
光速,速度,履带假如步行梯履带的转动是光速，那么在步行梯上行走的人的速度是不是就超过光速了？
发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：
先说答案：不会超过光速，会等于光速。
具体源于洛伦茨变换： 假如有两个参考系S和S’，S’相对于S的速度为u，那么同一物理事件（长度、质量、速度、时间等）在两个参考系中的关系如下：
洛伦茨变换与其逆变换
左侧为正变换（S系中的事件变换到在S’系），右侧为逆变换（S’系中的事件变换到S系）。
在这个问题中，有两个参考系：履带S’系；观测者“我们”S系（履带是相对于我们做光速运动c的）。研究对象是在S’系中的事件“某人以正向速度v’行走”，最终目标是将该事件变换至S系中观测结果，所以使用逆变换。
根据洛伦茨逆变换中坐标以及时间的公式，可以利用v=x/t，并对分子分母上下同时除以t’后得到速度逆变换公式：
洛伦兹速度逆变换公式
我们记得u是S’系相对于S系的速度，这个具体问题里，u=c；v’是人在履带上行走的速度；c是光速；v就是我们最终要求的人在观测者参考系的速度。将u=c代入得：
对上式做一个处理：分子除以c，再整体乘以c，得：
结果是v=c，履带上的人在观测者参考系得到的结果仍然是以光速运动。
我们回过头来看看洛伦茨速度逆变换公式。由于v’与u在此式中具有数学地位的等价性，所以当v’=c时，同样可以得出v=c的结果。我们想要证明“物体的速度在任意参考系中都不大于光速”的结论，就要在“参考系之间的速度u以及参考系内物体的速度v’都不能大于光速”的前提下，对速度逆变换公式进行分析，得：
由于v'≤c,u≤c，所以上式括号内的值小于等于1,仅当v’=c或u=c时等号成立。也就是说：物体在任意参考系下的速度不大于光速，仅当参考系之间速度u或是参考系内物体速度v’等于光速c时，物体在其他参考系中的速度才等于光速。
最后想浅显讨论一下相对论对于人类时空观的改变。
我们都说，相对论否定了伽利略-牛顿的绝对时空观，具体表现就是上面洛伦茨变换中，尺度x和时间t在不同参考系下具有不同的值。这个变换基于一个客观的实验结果：迈克尔逊-莫雷实验，其观测到光速并不会随着参考系的相对运动而发生变化。许多人今天怀疑相对论，就是觉得光速不变这一基本假设仅仅基于一个实验结果，推翻的却是人类千百年来对于时间空间作为物理世界基础要素地位的认知，实在难以接受，便宁愿相信这个实验出了问题，或者是我们的观测技术手段根本做不到能够准确测量宇宙本源级别的实验（对量子力学这种观点尤甚）。
但我们不妨反过来思考一下时间的本质。我们从未见过时间，只从万物的运动之中判断时间的流逝：原子的振动、地球的自转公转、细胞的代谢与衰老死亡······时间，更像是我们衡量万物运动的一杆标尺，而物体的运动才是更本质的存在。
相对论的诞生，正是将时间与空间存在的本源性进行了调整，而将物体的运动放在了更加本源的位置。如果这样思考，人们还会觉得光速不变原理和相对论难以接受吗？
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先，按照相对论的观点，一切有静止质量的物体速度不可能达到光速。
其次，假设电梯可以达到光速，速度的叠加不遵循伽利略变换，即不是简单的将两个速度相加，应遵守洛伦兹变换，即叠加后的速度v=（c+v人）/（1+c•v人/c^2）=c，只有在低速条件下，由于速度相对光速非常小，所以叠加后的速度近似等于两者速度之和
回答于 2019-09-11 08:43:50
是的。光速十m\u003e光速。不过，估计上面的人与光速模式起动同时消失了。因为他身体抗不住来自自身的反方向的、可称无限巨大的反作用力;同飞鸟击穿飞机一个道理。但无论如何，在他消失过程中，也许只有0.00……几微秒，但毕竟存留了。在存留这段时间，其运动速度还是比光速快。航天员在训练阶段就有这个体会。
回答于 2019-09-11 08:43:50
其实对于步行机履带来说，你的速度也就正常步行速度。
这里的速度都是相对的，参照物不同而已。
你如果觉得你超光速了。
那么自然界都是超光速
如：太阳☀射来一道光，我用手电向太阳射出一道光，从手电这道光上看，太阳光的光速x2
回答于 2019-09-11 08:43:50
严格来说，现今所有的物理公式及结论都是在特定条件下的近似解！例如牛顿定律就是低速时相对论的近似解，但我们通常也不会认为牛顿定律就是错的。
因此现在你委屈一下，就认为相对论全对好了，也就是说光速不变，不存在超光速，直到你或其他人有更新的能有实验数据支撑的理论出现为止！
其实，就算到那时，牛顿定律、爱因斯坦相对论也还会被认为是对的，只不过会重新定义它的\"特定条件\"罢了！
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